无损检测之厚度测量与电磁超声EMAT

传统的无损检测技术，包括视觉检测（VT），渗透检测（PT），磁粉检测（MT），超声检测（UT），涡流检测（ET），射线检测（RT）及声发射检测（AE）。新技术包括红外/热成像（IRT）和远场测试（RFT）。

直入射（零度） 

特征

· 传播方向：垂直入射面

· 探头模式：脉冲回波（发生器=接收器）或一发一收模式（发生器≠接收器）

· 波模式：横向和纵向剪切波频率范围从500KHz到10MHz。而电磁超声探头可以在0°时同时产生横波和纵波，横波（剪切）更容易产生

· 检测材料：铁磁和非铁磁金属

应用

· 测厚 

· 腐蚀和侵蚀测量

· 探伤，如，夹杂，叠片和脱粘

· 声速测量

· 轧制方向识别 

· 各项异性和应力测量

· 球化率测量

· 螺栓载荷测量

电磁超声特性

· 干耦合和非接触。从线圈部分到实际工作距离（升空）通常是0-3mm。更大的腾空距离也可实现（实验室设置可达12mm），取决于材料，设备和检测类型热环境的理想选择

· 不受表面条件影响（涂料，油，氧化）

· 保持读数，即使传感器表面与检测面不平行。在线圈探头方面，唯一的损失是提离带来的信号损失，所以根据不同的应用，探头*大可以与检测面成30°角，仍能得到良好的信号

· 能产生横波能量（水平剪切波）。横波声速只有纵波声速的一遍，可提供更好的时间分辨率（壁边的缺陷尤为重要）。横波也能完美的检测垂直声速方向的缺陷

· 能够选择极化方向当使用蝶形和跑道型线圈（射频线圈部分）

· 由于电磁超声探头不能使用延迟线（或水柱），这个盲区大约为4µs（相当于材料表面6mm）。该盲区可以通过2次波法检测规避

斜入射 (包括相控阵)

特性

· 传播方向：以一定角度进入检测面

· 探头模式：脉冲回波或一发一收，包括相控阵

· 波模式：水平剪切和从10°到80°垂直方向入射，频率范围500kHz到10MHz

· 检测材料：铁磁和非铁磁金属 

应用 

· 探伤

· 腐蚀和侵蚀测量

· 氢蚀和点蚀检测

· 奥氏体不锈钢厚壁焊缝检测 (>0.5” or 13mm).

· 焊接实时检测 (例如埋弧焊).

· 体积缺陷检测

电磁超声特点 

 

· 干耦合和非接触式（提离2.5mm取决于应用和频率）自动化和热环境的理想选择

· 自动化和热环境的理想选择不受表面条件影响（涂料，油，氧化），适用检测严重点蚀面

· 当然角度声束水平剪切波容易在一定折射角度的压电探头（PZT）上产生，但是水平剪切波却不能穿过低密度的耦合剂，所以他们难以产生而且不能在所有扫查应用中使用

· 能量的极性（垂直和水平）是很总要的，因为横波不需要模式转换档穿过界面时，水平剪切波传播方向和材料平行，所以特别适合奥氏体焊缝和其他树突状晶粒结构

· 检测温度高达400℉（200℃）

导波

 

特性

· 传播方向：平行入射部件，在部件顶部和底部边界内传播。内部探伤受限于板厚约12mm

· 探头模式：脉冲回波或一发一收式

· 波模式：90°水平剪切波，兰姆波和瑞利波，频率范围为50kHz到10MHz

· 检测材料：铁磁和非铁磁金属

应用 

· 焊接薄板（＜12.7mm）

·  焊接时焊缝检测。例如，在所有分层焊好前检测不同分层的埋弧焊接焊缝。

· 板材，管材，棒材探伤

· 腐蚀和侵蚀测量

· 材料性能测量（例如声速测量）

电磁超声特点 

· 干耦合和非接触（提离2.5mm取决于应用类型和频率）自动化检测的理想选择

· 不受表面条件影响（涂料，油，氧化）

· 自动化检测实现规范化信号和连续自校准能力

· 对探头觉对位置要求不高。特别适合自动化焊接检测

· 可将能量集中于外部边界或材料中心，来检测表面或内部缺陷（以避免或忽略焊缝检测的根和冠，）